KR20230036364A - Ti-15Zr manufacturing method with improved casting process applied - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개선된 ISM 주조 공정을 적용한 Ti-15Zr 제조 방법에 관한 것으로, 자세하게는 Ti-15Zr 제조 시 지르코늄이 티타늄 금속에 균일하게 혼합된 Ti-15Zr 합금을 제조하는 방법을 개발하는 것이다. The present invention relates to a method for producing Ti-15Zr using an improved ISM casting process, and more particularly, to developing a method for producing a Ti-15Zr alloy in which zirconium is uniformly mixed with titanium metal during Ti-15Zr production.
최근 귀금속의 가치가 급상승함에 따라 대체 치과 재료로서 티타늄 합금의 사용이 대두되고 있으며, 임플란트 보철, 부분 골조 및 금속-세라믹 복합재료로서 사용이 증가하고 있다. 티타늄 합금의 기계적, 물리적 및 화학적 특성은 합금성분 및 미세조직 뿐만 아니라 결정구조의 형태에 따라 크게 달라지며 α형, β형, α+β형으로 분류한다. α형은 고온강도 및 크리프 특성이 우수하나 냉간가공성이 취약하며 열처리에 의한 기계적 성질 변화가 어려운 것이 단점이다. β형은 α형에 비하여 탄성계수가 낮고 기계가공성이 우수하며, 열처리에 의해 강도를 향상시킬 수 있는 장점 때문에 생체재료용으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 치과용 보철물로 사용하는 금속재료는 환자에게 알러지 및 독성 반응이 없는 우수한 생체적합성을 가지고 있어야 한다. 이러한 결과로서, Nb, Ta, Mo, Zr 및 Sn 등이 티타늄에 가장 안전하게 선택되는 합금원소 들이다. 지르코늄은 주기율표에서 ?B 족에 속하며 티타늄과 화학적 성질이 유사하게 알려져 있고 티타늄과 같은 족에 있다. Ti-Zr 합금은 낮은 탄성계수를 보이며, 개선된 기계적 특성을 가진다. 또한 Ti-Zr 합금은 좋은 부식저항성과 생체적합성이 양호하다. 따라서 이러한 합금은 치과 보철물에 사용하는 금속으로 추천되며, 용융점을 낮출 수 있다는 이점도 가지고 있다. 따라서, 합금으로의 특성을 최적화하기 위해 균일한 조성으로 이루어진 합금 주조가 중요하다. Recently, as the value of precious metals has rapidly increased, the use of titanium alloys has emerged as an alternative dental material, and its use as implant prostheses, partial skeletons, and metal-ceramic composites is increasing. The mechanical, physical and chemical properties of titanium alloys vary greatly depending on the alloy components and microstructure as well as the shape of the crystal structure, and are classified into α-type, β-type, and α+β-type. α-type has excellent high-temperature strength and creep characteristics, but has a weak cold workability and a disadvantage in that it is difficult to change mechanical properties by heat treatment. β-type has a lower modulus of elasticity and excellent machinability compared to α-type, and is actively researched for biomaterials because of the advantages of improving strength by heat treatment. Metal materials used as dental prostheses must have excellent biocompatibility without allergic or toxic reactions to patients. As a result, Nb, Ta, Mo, Zr, and Sn are the most safely selected alloying elements for titanium. Zirconium belongs to group ?B in the periodic table, and is known to have similar chemical properties to titanium and is in the same group as titanium. Ti-Zr alloys show a low modulus of elasticity and have improved mechanical properties. In addition, Ti-Zr alloys have good corrosion resistance and good biocompatibility. Therefore, these alloys are recommended as metals used in dental prostheses, and also have the advantage of being able to lower the melting point. Therefore, it is important to cast an alloy with a uniform composition in order to optimize the properties of the alloy.
따라서, 본 발명은 기존의 주조 공정을 개선하고 유도 스컬 용해로(Induction Skull Melting, ISM)을 적용하여 균일한 조성을 가지는 Ti-15Zr 합금의 제조 방법을 개발하는 것이다. Therefore, the present invention is to improve the existing casting process and to develop a method for manufacturing a Ti-15Zr alloy having a uniform composition by applying an induction skull melting (ISM).
상기한 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같은 제조 방법을 수행한다. In order to achieve the above object, the following manufacturing method is performed.
수냉식 구리 도가니에 티타늄을 장입하는 단계; 상기 티타늄이 장입된 수냉식 구리 도가니에 지르코늄을 장입하는 단계; 상기 장입된 지르코늄 위에 추가로 티타늄을 장입하는 단계; 상기 금속들을 1차 용융하는 단계; 상기 1차 용융된 금속을 1차 응고하는 단계; 상기 1차 응고된 금속 화합물을 역방으로 장입하는 단계: 상기 역방으로 장입된 금속 화합물을 2차 용융하는 단계; 상기 2차 용융된 금속을 2차 응고하는 단계로 Ti-15Zr의 제조 방법을 개발한다. charging titanium into a water-cooled copper crucible; charging zirconium into the water-cooled copper crucible loaded with titanium; further charging titanium onto the charged zirconium; melting the metals first; Primary solidification of the primary molten metal; Reversely charging the primary solidified metal compound: Secondarily melting the reversely charged metal compound; A method for producing Ti-15Zr is developed as a step of secondary solidification of the secondary molten metal.
본 발명에서는 균일한 조성을 위해 금속의 용해로에서 티타늄→지르코늄→ 티타늄 순으로 장입하고 1차 응고된 금속 화합물을 역방으로 2차 용융하는 공정을 진행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, for a uniform composition, it is characterized in that the metal compound is charged in the order of titanium → zirconium → titanium in a melting furnace, and a process of secondary melting in the reverse direction of the first solidified metal compound is performed.
또한, 1차 용융되어 응고된 금속 화합물은 반전하여 수냉식 구리 도가니에 다시 장입시키는 것을 특징으로 한다. In addition, the first melted and solidified metal compound is inverted and charged into the water-cooled copper crucible again.
이후, 2차 용융공정을 통해 균일한 조성을 가지는 Ti-15Zr 화합물을 제조하는 것을 특징으로 한다. Thereafter, it is characterized in that a Ti-15Zr compound having a uniform composition is prepared through a secondary melting process.
이 때 완전 용융을 위해 티타늄과 지르코늄 금속 혼합물의 용해는 유도 스컬 용해로(Induction Skull Melting (ISM))방식으로 용융시키고 두 번의 용융 과정을 진행하는 것을 특징으로 한다.At this time, the melting of the titanium and zirconium metal mixture for complete melting is characterized by melting in an induction skull melting (ISM) method and proceeding with two melting processes.
따라서, 상기 본 발명의 제조방법에 의해 균일한 조성을 가지는 Ti-15Zr 화합물을 제작한다. Therefore, a Ti-15Zr compound having a uniform composition is produced by the manufacturing method of the present invention.
본 발명의 제조법에 의해 균일한 조성을 가진 Ti-Zr 합금 화합물을 제작함으로써 합금으로의 특성을 최대화할 수 있다. By producing a Ti-Zr alloy compound having a uniform composition according to the manufacturing method of the present invention, the properties of the alloy can be maximized.
도 1은 ISM에서 수냉식 구리 도가니 내에서의 용융금속의 온도 구배이다.
도 2은 본 발명에서의 Ti-15Zr를 제작하기 위한 합금 제작 공정도이다.
도 3은 도 2에 의한 Ti-15Zr 합금의 제작 과정이다.
도 4는 Ti와 Zr의 상평형도이다.
도 5는 실시예로 제작된 Ti-15Zr 합금의 화학적 조성이다.
도 6는 본 발명의 비교예 및 실시예로 제작된 Ti-15Zr 합금 화합물의 EDS 분석 결과이다.
도 7은 본 발명의 비교예 및 실시예로 제작된 Ti-15Zr 합금 화합물의 미세구조이다.Figure 1 is the temperature gradient of molten metal in a water-cooled copper crucible in ISM.
2 is an alloy manufacturing process diagram for manufacturing Ti-15Zr in the present invention.
Figure 3 is a manufacturing process of the Ti-15Zr alloy according to Figure 2.
4 is a phase diagram of Ti and Zr.
5 is a chemical composition of the Ti-15Zr alloy produced in Examples.
6 is an EDS analysis result of the Ti-15Zr alloy compound produced in Comparative Examples and Examples of the present invention.
7 is a microstructure of a Ti-15Zr alloy compound prepared in Comparative Examples and Examples of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "include" or "have" are intended to designate that the features, components, etc. described in the specification exist, but one or more other features or components may not exist or be added. That doesn't mean there aren't any.
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이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
본 발명은 유도 스컬 용해로(Induction Skull Melting (ISM))방식으로 코일에 의해 생성된 자기장으로 고상의 금속(티타늄과 지르코늄)을 용융 시킨다. 유도 스컬 용해로의 적용은 진공상태에서 내화재가 없이 구리 도가니에서 금속 대 금속으로 금속을 용해시키는 방법으로 내화재의 부재로 용융 금속의 산소와의 반응 및 비금속 개재물의 유입이 억제된다. 또한, 도가니에 접촉하는 용탕은 수냉동 세그먼트에 의해 응고되고 생성된 스컬(skull)로 인해 도가니와 용융금속 사이에 얇은 금속의 경계층이 생겨 열 저항으로 작용하여 용탕에서 도가니로 전달되는 열을 줄여 도가니의 수명을 연장시킨다. 하지만, 도 1에서 보듯이 도가니 내에서 용탕의 온도 구배가 발생하여 금속 혼합물의 용융 시 균일한 조성을 가진 금속 화합물을 주조하기에는 어려움이 있다. 따라서, 이전 연구에서는 기존의 용융 방식인 아크 용해로를 이용하여 5에서 10이상의 반복 용융으로 균일성을 확보하였다. 하지만, 반복연구는 경제적 손실을 야기시킨다. 그러므로, 본 발명에서는 용융 공정을 개선하여 균일한 조성으로 구성된 금속 화합물 및 제조 단가를 감소시키고자 한다. The present invention melts solid metals (titanium and zirconium) with a magnetic field generated by a coil in an induction skull melting (ISM) method. The application of the induction skull melting furnace is a method of melting metal to metal in a copper crucible without a refractory in a vacuum state. The absence of a refractory suppresses the reaction of molten metal with oxygen and the inflow of non-metallic inclusions. In addition, the molten metal in contact with the crucible is solidified by the water-cooled segment, and a thin boundary layer of metal is formed between the crucible and the molten metal due to the generated skull, which acts as thermal resistance and reduces the heat transferred from the molten metal to the crucible. extend the life of However, as shown in FIG. 1, it is difficult to cast a metal compound having a uniform composition when the metal mixture is melted due to a temperature gradient of the molten metal in the crucible. Therefore, in previous studies, uniformity was secured by repeated melting of 5 to 10 or more using an arc melting furnace, which is a conventional melting method. However, repeated studies cause economic losses. Therefore, in the present invention, it is intended to reduce the metal compound composed of a uniform composition and the manufacturing cost by improving the melting process.
도 2는 본 발명에서의 균일한 조성을 가진 Ti-15Zr를 제작하기 위한 합금 제작 공정도이다.Figure 2 is an alloy manufacturing process chart for producing Ti-15Zr having a uniform composition in the present invention.
구체적으로, 본 발명의 제조 방법은 하기 단계들을 포함할 수 있다.Specifically, the manufacturing method of the present invention may include the following steps.
(S-1) 수냉식 구리 도가니에 티타늄을 장입하는 단계; (S-1) charging titanium into a water-cooled copper crucible;
(S-2) 상기 티타늄이 장입된 수냉식 구리 도가니에 지르코늄을 장입하는 단계;(S-2) charging zirconium into the water-cooled copper crucible loaded with titanium;
(S-3) 상기 장입된 지르코늄 위에 티타늄을 추가로 장입하는 단계;(S-3) further charging titanium onto the charged zirconium;
(S-4) 상기 금속들을 1차 용융하는 단계;(S-4) melting the metals first;
(S-5) 상기 1차 용융된 금속을 1차 응고하는 단계;(S-5) primary solidification of the primary molten metal;
(S-6) 상기 1차 응고된 금속 화합물을 역방으로 장입하는 단계;(S-6) charging the primary solidified metal compound in a reverse direction;
(S-7) 상기 역방으로 장입된 금속 화합물을 2차 용융하는 단계;(S-7) secondarily melting the metal compound charged in the reverse direction;
(S-8) 상기 2차 용융된 금속을 2차 응고하는 단계를 포함하는, 균일 조성의 Ti-15Zr의 제조 방법 개발에 관한 것이다. (S-8) It relates to the development of a method for producing Ti-15Zr of uniform composition, including the step of secondary solidification of the secondary molten metal.
본 발명에서 금속 재료의 용융은 금속 스크랩의 완전하고 균일한 용융을 위해 유도 스컬 용융로를 적용한다. 유도 스컬 용해는 유도장에 의해 생성된 4 개의 교반 흐름을 형성시켜 이는 합금 성분을 균일하게 용해시키고 분산되게 하여 보다 복잡한 합금을 용융시킬 수 있다.In the present invention, an induction skull melting furnace is used for melting metal materials to completely and uniformly melt metal scrap. The induction skull melting forms four agitated streams generated by the induction field, which uniformly dissolves and disperses the alloy components, which can melt more complex alloys.
상기 공정에서 적용되는 금속 원료는, 순수하거나 또는 스크랩 등의 다양한 형태의 원료를 사용할 수 있다.As the metal raw material applied in the process, various types of raw materials such as pure or scrap may be used.
상기 (S-2) 단계는 (S-1) 단계에서 장입된 티타늄 위에 지르코늄을 장입하는 것이다. Step (S-2) is to charge zirconium on the titanium charged in step (S-1).
상기 (S-3) 단계는 (S-1) 단계에서 장입된 지르코늄 위에 티타늄을 추가로장입하는 것이다.Step (S-3) is to additionally charge titanium on top of the zirconium charged in step (S-1).
따라서, 본 발명에서는 금속 혼합물의 균일한 조성의 합금 제작을 위해 티타늄→지르코늄→ 티타늄 순으로 장입하는 것을 특징으로 한다. Therefore, in the present invention, it is characterized in that the charging is performed in the order of titanium → zirconium → titanium in order to manufacture an alloy with a uniform composition of the metal mixture.
이후 금속 혼합물은 상기 (S-4) 단계에서 유도 스컬 용해로(Induction Skull Melting, ISM))방식으로 1차 용융시킨다.Thereafter, the metal mixture is first melted in the induction skull melting (ISM) method in the step (S-4).
상기 (S-4) 단계에서 1차 용융된 금속 화합물은 (S-5) 단계에서 1차 응고시킨다. The metal compound primarily melted in step (S-4) is firstly solidified in step (S-5).
(S-5) 단계에서 1차 응고된 금속 화합물은 지르코늄의 함량이 많은 Ti-Zr 화합물(아래층)과 지르코늄의 함량이 적은 Ti-Zr 화합물(위층)의 두 층으로 나뉘어 응고된다. In step (S-5), the primary solidified metal compound is divided into two layers, a Ti-Zr compound having a high zirconium content (lower layer) and a Ti-Zr compound having a low zirconium content (upper layer) and solidified.
(S-6) 단계에서 (S-5) 단계에서 두 층으로 형성된 화합물을 역방으로 장입한다. 즉, (S-6) 단계에서 화합물은 지르코늄의 함량이 적은 Ti-Zr 화합물(아래층)과 지르코늄의 함량이 많은 Ti-Zr 화합물(위층)로 장입 되어진다. In step (S-6), the compound formed in two layers in step (S-5) is reversely loaded. That is, in step (S-6), the compound is charged with a Ti-Zr compound having a low content of zirconium (lower layer) and a Ti-Zr compound having a large content of zirconium (upper layer).
(S-7) 단계에서는 (S-6) 단계에서 장입된 금속 화합물을 2차 용융시킨다. 이 단계에서 Ti 용융금속 내에 균일하게 Zr가 용융된다.In step (S-7), the metal compound charged in step (S-6) is secondarily melted. In this step, Zr is uniformly melted in the Ti molten metal.
이후 (S-8) 단계의 2차 응고공정을 통해 균일한 조성을 가지는 Ti-15Zr 화합물이 제조된다. Thereafter, a Ti-15Zr compound having a uniform composition is prepared through the secondary solidification process of step (S-8).
이 때 완전 용융을 위해 티타늄과 지르코늄 금속 혼합물의 용해는 유도 스컬 용해 방식으로 용융시키고 두 번의 용융 과정을 진행하는 것을 특징으로 한다.At this time, the melting of the titanium and zirconium metal mixture for complete melting is characterized by melting by an induction skull melting method and proceeding with two melting processes.
도 3은 도 2에 의해 티타늄과 지르코늄의 혼합물이 균일한 조성을 가지는 Ti-15Zr로 제작되는 과정이다.FIG. 3 is a process in which the mixture of titanium and zirconium according to FIG. 2 is made of Ti-15Zr having a uniform composition.
도 4는 티타늄과 지르코늄의 상평형도로 순수 티타늄과 지르코늄의 용융점은 각각 1680 oC와 1850 oC이다. 15%의 지르코늄이 혼합물일때의 용융점은 1580 oC이나 완전한 용융을 위해 1800 ~ 1850 oC에서 용해시킨다.4 is a phase equilibrium diagram of titanium and zirconium. The melting points of pure titanium and zirconium are 1680 ° C and 1850 ° C, respectively. The melting point of a mixture of 15% zirconium is 1580 ° C, but melts at 1800 ~ 1850 ° C for complete melting.
이하, 도 2를 참고하여 Ti-15Zr 화합물 제작 공정을 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, a Ti-15Zr compound manufacturing process will be described in detail with reference to FIG. 2 .
[비교예][Comparative example]
사용된 금속 원료는 티타늄(순도 99.9%)과 지르코늄 (순도 99.6%)을 각각 10 kg과 1.5kg을 준비하였다. 금속 혼합물은 수냉식 구리 도가니와 아르곤 분위기의 아크 용융로에서 용융시켰다. 금속 혼합물의 양호한 균질성을 보장하기 위해 10회 용융하여 냉각시켜 Ti-15Zr 금속 화합물을 제조하였다. As for the metal raw materials used, 10 kg and 1.5 kg of titanium (purity 99.9%) and zirconium (purity 99.6%) were prepared, respectively. The metal mixture was melted in a water-cooled copper crucible and an arc melting furnace under an argon atmosphere. A Ti-15Zr metal compound was prepared by melting and cooling 10 times to ensure good homogeneity of the metal mixture.
[실시예][Example]
사용된 금속 원료는 티타늄 스크랩(Gr.1, 순도 99.9%)과 지르코늄 스크랩 (순도 99.6%)을 각각 10 kg과 1.5 kg을 준비하였다. 이 후 티타늄 5 kg을 유도 용해로의 구리 도가니에 장입 한 후 지르코늄 1.5 kg을 장입하고 나머지 티타늄 5 kg을 장입된 지르코늄 위에 장입한다. 원료 금속은 유도 스컬 용융로를 적용하여 약 5~7분간 1차 용융한 후 냉각시킨다. 냉각된 금속 혼합물은 역방향으로 구리 도가니에 다시 장입시켜 약 3~5분간 2차 용융 시킨 후 냉각하여 Ti-15Zr 금속 화합물을 제조하였다. As for the metal raw materials used, 10 kg and 1.5 kg of titanium scrap (Gr.1, purity 99.9%) and zirconium scrap (purity 99.6%) were prepared, respectively. After that, 5 kg of titanium is charged into the copper crucible of the induction melting furnace, 1.5 kg of zirconium is charged, and the remaining 5 kg of titanium is charged on top of the charged zirconium. The raw metal is first melted for about 5 to 7 minutes by applying an induction skull melting furnace, and then cooled. The cooled metal mixture was loaded into the copper crucible again in the reverse direction, and the second melting was performed for about 3 to 5 minutes, followed by cooling to prepare a Ti-15Zr metal compound.
도 5는 도 3에 의해 용해된 Ti-15Zr 금속 화합물의 화학적 조성을 나타나낸 것으로 두번의 용융 공정으로 제작 시 잉곳의 윗면과 아랫면의 Zr조성이 약 15 wt%로 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기 본 발명의 제조방법에 의해 균일한 조성을 가지는 Ti-15Zr 화합물을 제작된 것으로 사료된다.5 shows the chemical composition of the Ti-15Zr metal compound dissolved by FIG. 3, and it can be seen that the Zr composition of the upper and lower surfaces of the ingot is uniformly distributed at about 15 wt% when produced by two melting processes. . Therefore, it is considered that the Ti-15Zr compound having a uniform composition was produced by the manufacturing method of the present invention.
도 6는 본 발명의 비교계와 실시예로 제작된 Ti-15Zr 금속 화합물의 EDS (Energy Dispersive Spectroscopy, 에너지 분산형 분광분석법) 결과로 Zr이 Ti 내 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있다. 6 shows that Zr is uniformly distributed in Ti as a result of EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) of the Ti-15Zr metal compound prepared by the comparative system and the examples of the present invention.
도 7는 본 발명의 비교예와 실시예로 제작된 Ti-15Zr 금속 화합물의 SEM(Scanning Electron Microscope, 주사 전자현미경)으로 관찰한 미세구조로 두 예시에서 유사한 비드만스테텐(Widmanstδtten) 형태의 침상 구조를 가지는 상을 나타내었다. Figure 7 is a microstructure observed by SEM (Scanning Electron Microscope, Scanning Electron Microscope) of the Ti-15Zr metal compound produced in Comparative Examples and Examples of the present invention, similar to Widmanst δtten needles in the two examples. A phase with a structure is shown.
이는 본 발명에서 반복 용융 및 역전 장입 공정을 적용한 유도 스컬 용융로의 이용이 Zr이 균일하게 분포된 Ti-15Zr 금속 화합물 제조에 바람직함을 의미한다. 이는 합금의 특성을 향상시켜 고품질의 금속 화합물 제작을 가능하게 할 것이다. This means that the use of an induction skull melting furnace to which repeated melting and reversal charging processes are applied in the present invention is preferable for producing a Ti-15Zr metal compound in which Zr is uniformly distributed. This will improve the properties of the alloy and enable the production of high-quality metal compounds.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are interpreted as being included in the scope of the present invention. It should be.
Claims (10)
(S-2) 상기 티타늄이 장입된 수냉식 도가니에 지르코늄을 장입하는 단계;
(S-3) 상기 장입된 지르코늄 위에 티타늄을 추가로 장입하는 단계;
(S-4) 상기 금속들을 1차 용융하는 단계;
(S-5) 상기 1차 용융된 금속을 1차 응고하는 단계;
(S-6) 상기 1차 응고된 금속 화합물을 역방으로 장입하는 단계;
(S-7) 상기 역방으로 장입된 금속 화합물을 2차 용융하는 단계;
(S-8) 상기 2차 용융된 금속을 2차 응고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.(S-1) charging titanium into a water-cooled copper crucible;
(S-2) charging zirconium into the water-cooled crucible loaded with titanium;
(S-3) further charging titanium onto the charged zirconium;
(S-4) melting the metals first;
(S-5) primary solidification of the primary molten metal;
(S-6) charging the primary solidified metal compound in a reverse direction;
(S-7) secondarily melting the metal compound charged in the reverse direction;
(S-8) A method for producing Ti-15Zr having a uniform composition, comprising the step of secondary solidification of the secondary molten metal.
티타늄→지르코늄→티타늄 순으로 장입하는 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.According to claim 1,
Characterized by charging in the order of titanium → zirconium → titanium, Method for producing Ti-15Zr with uniform composition.
상기 응고된 금속화합물의 용융은 유도 스컬 용해로를 이용하는 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.According to claim 1,
of the solidified metal compound Melting is characterized by using an induction skull melting furnace, a method for producing Ti-15Zr with a uniform composition.
상기 (S-4) 및 (S-7) 단계에서 용융온도는 1800 ~ 1850 oC인 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.According to claim 1,
In the (S-4) and (S-7) steps, the melting temperature is 1800 ~ 1850 ° C, characterized in that, a method for producing Ti-15Zr with a uniform composition.
상기 응고된 금속의 용융은 2번의 반복 용해공정을 적용하는 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.According to claim 1,
The melting of the solidified metal is a method for producing Ti-15Zr with a uniform composition, characterized in that by applying two repeated melting processes.
상기 용융된 금속의 응고는 2번의 반복 응고 단계를 적용하는 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.According to claim 1,
The solidification of the molten metal is a method for producing Ti-15Zr with a uniform composition, characterized in that by applying two repeated solidification steps.
(S-5) 단계에서 1차 응고된 금속 화합물은 지르코늄의 함량이 많은 Ti-Zr 화합물과 지르코늄의 함량이 적은 Ti-Zr 화합물의 두 층으로 나뉘어 응고되는 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.According to claim 1,
In step (S-5), the primary solidified metal compound is divided into two layers, a Ti-Zr compound with a high zirconium content and a Ti-Zr compound with a low zirconium content, and solidified, characterized by Ti having a uniform composition. Manufacturing method of -15Zr.
(S-5) 단계에서 두 층으로 응고된 화합물을 역방으로 장입하는 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.The method of claim 1, in step (S-6)
A method for producing Ti-15Zr with a uniform composition, characterized in that the compound solidified into two layers in step (S-5) is reversely loaded.
2차 용융 공정으로 Ti 용융금속 내에 균일하게 Zr가 분포되는 것을 특징으로 하는, 조성이 균일한 Ti-15Zr의 제조 방법.The method of claim 1, in step (S-7)
A method for producing Ti-15Zr with a uniform composition, characterized in that Zr is uniformly distributed in the Ti molten metal in the secondary melting process.
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